遺傳演算法意思

遺傳演算法(Genetic Algorithm, GA)是一種模擬生物進化過程的計算機算法,用於解決最佳化問題。它由美國計算機科學家John Holland在1960年代和1970年代發展起來,並受到遺傳學和自然選擇的啟發。

遺傳演算法的基本流程通常包括以下幾個步驟:

  1. 編碼:將問題的解編碼為基因型個體(chromosomes)。
  2. 創建初始population:隨機生成一群個體,每個個體代表一個潛在的解。
  3. 評估:根據目標函數給每個個體評分,這個評分通常反映了個體的適應度(fitness)。
  4. 選擇:根據適應度選擇出優秀的個體,它們有較高的機率被傳遞到下一代。
  5. 交叉(Crossover):將兩個父代個體的基因組合起來,創造出新的子代個體。
  6. 變異(Mutation):隨機改變子代個體的基因,以引入變異並防止算法過早收斂。
  7. 重複:重複選擇、交叉和變異步驟,直到滿足某個終止條件,如達到最大代數或找到滿足要求的解。

遺傳演算法有許多優點,包括能夠處理複雜的搜尋空間、不需要精確的模型、可以並行運行,以及能夠自動發現適合問題的結構。它們被廣泛應用於各種最佳化問題,如貪婪算法、分類、機器學習、圖形學和組合最佳化等。